Філогенез центральної нервової системи

У одноклітинних організмів клітина виконує всі функції харчування і обміну, в тому числі володіє властивостями подразливості і здатністю відповідати певним чином на подразнення. У багатоклітинних поверхневі і глибокі клітини знаходяться в різних взаєминах із зовнішнім середовищем. Поверхневі клітини отримують багато видів подразнень, а глибокі клітини - тільки ті подразнення, які передаються від поверхневих клітин. Це призвело до того, що серед поверхневих епітеліальних клітин виникла спеціалізація: одні стали виконувати функцію захисту від механічних впливів, а інші - також захисну, але пов'язану зі сприйняттям подразнень і передачею їх іншим клітинам. Тому не випадково в ембріогенезі нервові клітини закладаються серед епітеліальних клітин зовнішнього зародкового листка (эктодерма).
У нижчих кишковопорожнинних чутливі клітини ектодерми занурюються в глибину, вступають у контакт один з одним. Подібна нервова система має дифузне будова, де всі клітини рівнозначні. У вищих організмів (коралові поліпи, медузи, війчасті, круглі та кільчасті черви) зазначається концентрація нервових клітин у вигляді вузлів. Ці вузли локалізуються навколо ротового отвору і відокремлюються в кожному членику. У інших тварин, у яких відбулося злиття члеників, наприклад, у комах, спостерігається злиття дрібних вузлів у більш великі.
Зовсім інша будівля має нервова система у хордових тварин; у них нервові клітини зібрані у вигляді трубки, що лежить дорсальнее хорди. Передбачається, що виникнення нервової трубки сприяла хорда.
Спинний мозок у хребетних відповідає довжині спинномозкового каналу і має більше сегментів, ніж у людини (рис. 493).

схематичні поздовжні розрізи через головний мозок
493. Схематичні поздовжні розрізи через головний мозок (Б. С. Матвєєва).
1 - костистая риба; II - електричний скат; III - жаба; IV - рептилія; V - птах; VI - ссавця; 1 - півкулі великого мозку; 2 - шишковидна залоза; 3 - гіпофіз; 4 - зорові частки; 5 - мозочок; б - довгастий мозок; 7 - міст; 8 - порожнина шлуночків.

Головний мозок нижчих тварин ще примітивний. У круглоротих (міноги) похідні п'яти мозкових міхурів лежать в одній площині, мало відособлені один від одного, вигини відсутні, добре розвинені нюховий мозок і зачатки півкулі з розвиненим смугастим тілом, покритим епітеліальної дахом. У проміжному мозку є великі таламусы, добре диференційовані заталамические ядра і глазоподобные органи. Середній мозок у міног розвинений погано, за винятком червоного ядра. Міст і довгастий мозок розвинені порівняно краще і без чітких меж переходить у спинний мозок. Мозочок представлений у вигляді зародка.
Для центральної нервової системи селяхий характерно кращий розвиток переднього мозку, де в його стінці зустрічаються нервові клітини, що представляє якісний стрибок. Мозок селяхий має дві півкулі. Значно краще розвинений і мозочок, що показує корелятивний зв'язок його з переднім мозком.
Головний мозок у костистих риб представлений добре розвиненими смугастими тілами і іншими відділами, за винятком кори півкуль. Особливо добре розвинений довгастий мозок, де локалізуються ядра смакових нервів, розгалужуються по всій поверхні тіла.
У амфібій в корі парних півкуль є нервові клітини; півкулі відособлені один від одного. Середній мозок, втративши значення зорового центру, менше, ніж у риб. Мозочок малий і представлений в зародковому стані. Тільки у рептилій можна бачити добре розвинені півкулі мозку, містять зовнішній шар нервових клітин і волокон. Головну масу півкуль мозку становлять порівняно великі смугасті тіла. Середній мозок, мозочок і нюховий мозок пропорційно розвинені. Характерно поява мозкових вигинів. В результаті спостерігається нашарування окремих частин мозку один на одного - настає як би «упаковка» мозкових міхурів в порівняно малому обсязі черепної коробки.
Передній мозок птахів представлений великими півкулями, ніж у всіх перерахованих видів тварин. Мозкові вигини, мозочок добре розвинені.
Нарешті, головний мозок ссавців характеризується значним розвитком півкуль кінцевого мозку за рахунок потовщення його мантії і білої речовини, а не смугастих тел. Півкулі прикривають стволову частину центральної нервової системи. В корі знаходяться слухові, зорові, дотикові, смакові, больові, рухові центри. Розвиток сензорных систем надає великий вплив на розвиток ЦНС. Мозкова кора має звивини і борозни, подібна ж картина спостерігається і в мозочку.

порівняльна величина площі кори мозку приматів
494. Порівняльна величина площі кори мозку і нерівномірність її розвитку в ряду приматів (за Ю. Р. Шевченка).
1 - зони, прогресивно збільшуються відносно величини площі всієї кори від мавп до людини; 2 - зони, відносно стабільні до загальної величини площі кори мозку у всьому ряду приматів; 3 - зони, щодо зменшуються до загальної площі кори мозку від мавпи до людини.

Таким чином, розглядаючи в філогенетичному аспекті перетворення в центральній нервовій системі, можна відзначити прогресуючий розвиток півкуль головного мозку (рис. 494), мозочка, поява мозкових вигинів, борозен і звивин, які надстраивались над старими частинами мозку і стають домінуючими у функціональному відношенні. Природно, що поряд з морфологічною перебудовою спостерігаються і якісні функціональні особливості кінцевого мозку (рис. 484). У багатьох ссавців з'являються коркові чутливі, рухові й асоціативні центри, що характеризує еволюційні перетворення вищих тварин. Для зіставлення темпів еволюції мозку тварин і людини необхідно порівняти час появи різних груп тварин на Землі. Наприклад, сумчасті ссавці з'явилися близько 230 млн. років тому, комахоїдні - 165 млн. років, рукокрилі - 45 млн. років, хижі - 75 млн. років, копитні - 65 млн. років, первісні люди - 2,5 млн. років, люди сучасного типу (неоантропи) - 50 тис. років тому. Отже, людина пройшов порівняно короткий шлях еволюції, але тим не менше за складністю будови і психічним особливостям стоїть вище, ніж тварини. Цьому безсумнівно сприяли спадкові властивості, але фактори, що прискорили еволюційний розвиток центральної нервової системи в людини, залишаються поки нез'ясованими.
Які ж морфологічні особливості, що відрізняють мозок людини від мозку тварин? До них відносяться:
1) переважання півкуль головного мозку над стовбурової частини мозку;
2) відносне переважання маси мозку відносно маси тіла;
3) переважання відносних розмірів лобової і скроневої часток;
4) переважання глибини борозен і кількості звивин;
5) більш складна цитомиелоархитектоника мозкової кори.